Ż
ywienie jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na stan zdrowia i wyniki produk- cyjne. Pierwszym pokarmem ssaków jest wydzielina gruczołu sutkowego samicy. W odchowie cieląt mleko pełne często jest zastępowane preparatami mlekoza- stępczymi. Nowo narodzone cielęta są bardzo podat- ne na choroby układów pokarmowego i oddechowe- go. Układ immunologiczny i jelita noworodków nie są jeszcze w pełni rozwinięte, co zwiększa ryzyko zacho- rowań i upadków. Z tego powodu najmłodsze zwierzę- ta potrzebują pokarmu optymalnego pod względem zawartości składników odżywczych. Rosnące zwie- rzęta mają duże zapotrzebowanie na aminokwasy, co wynika z nasilonej syntezy białka.Kilka czynników wpływa na zawartość aminokwa- sów we krwi cieląt. Stężenia aminokwasów ulegają zmianom, które są konsekwencją trawienia i wchła- niania składników odżywczych pobranych w po- karmie. Pobranie wydzieliny gruczołu mlekowego przyczynia się do wzrostu zawartości aminokwasów rozgałęzionych w surowicy krwi noworodków. Efek- tem zastąpienia siary mlekiem są znacznie niższe stę- żenia waliny, fenyloalaniny i kwasu glutaminowego (1). Nowo narodzone cielęta pojone preparatem mle- kozastępczym zamiast siarą mają wyższe stężenia aminokwasów rozgałęzionych w osoczu krwi po po- siłku. Może to wynikać ze zużywania znacznych ilo- ści aminokwasów rozgałęzionych pobranych w siarze w procesach anabolicznych w jelicie cienkim, które są pobudzane przez czynniki wzrostu i hormony obecne w wydzielinie gruczołu mlekowego po porodzie (2).
Zawartość aminokwasów we krwi zależy w dużym stopniu od stanu zdrowia. Zmiany stężeń aminokwa- sów mogą towarzyszyć chorobom układu oddecho- wego i przewodu pokarmowego (3, 4, 5). Biegunka może spowodować znaczne upośledzenie wchłania- nia składników odżywczych. W badaniach dotyczą- cych tego zagadnienia niską zawartość aminokwasów w osoczu krwi wykryto u prawie 20% cieląt z biegun- ką. Takie cielęta mają obniżone stężenie glukozy we krwi, co wynika z upośledzonego wchłaniania skład- ników odżywczych i zaburzeń glukoneogenezy (4).
Niektóre cielęta z biegunką mają podwyższone stę- żenia aminokwasów rozgałęzionych w osoczu krwi.
Przyczyną jest nasilony rozpad białek (3).
Białko mleka krowiego ma wysoką wartość biolo- giczną, a jego skład aminokwasowy można uznać za wystarczający dla najmłodszych cieląt. Pewne zmiany składu aminokwasowego mogą mieć korzystny wpływ na rozwój starszych cieląt. Potwierdzają to obserwa- cje nowozelandzkich naukowców, którzy wzboga- cali dietę mleczną po ukończeniu przez cielęta trze- ciego tygodnia życia. Stwierdzono, że wzbogacanie mleka pełnego w węglowodany i aminokwasy (lizy- nę, metioninę, cysteinę i treoninę) powoduje znacz- ne przyspieszenie tempa wzrostu. W przypadku za- stosowania mleka tylko z dodatkiem węglowodanów
uzyskano pośrednie wyniki. Zwierzęta odchowywa- ne z użyciem wzbogaconego pójła mają lepszą wy- dajność w okresie pierwszej laktacji. Wynika to naj- prawdopodobniej z lepszego wzrostu i rozwoju przed odsadzeniem (6).
W odchowie cieląt mleko pełne często jest zastę- powane preparatami mlekozastępczymi. Preparaty przeznaczone dla najmłodszych cieląt powinny za- wierać białko mleka. Białka roślinne mogą bowiem pogorszyć wyniki odchowu, gdyż są gorzej trawione i mają gorszy skład aminokwasowy. Białko, które nie ulega strawieniu i wchłonięciu w jelicie cienkim, prze- dostaje się do dalszych odcinków przewodu pokarmo- wego. Dominującą grupę stanowią w tym przypad- ku białka pochodzenia endogennego i bakteryjnego.
Taki wniosek wyciągnięto w badaniach wykonanych na cielętach pojonych preparatem mlekozastępczym zawierającym białko mleka, soi lub grochu. Źródłem białka endogennego są m.in. komórki nabłonka jeli- ta, mucyny i enzymy trawienne (7).
Analizując składy preparatów mlekozastępczych, patrzy się nie tylko na zawartość białka, ale także na jego jakość. Skład aminokwasowy pójła wywiera za- sadniczy wpływ na wzrost i rozwój organizmu. Jakość preparatów mlekozastępczych wytwarzanych w nie- których krajach wciąż jest zbyt niska. Dla przykładu brazylijscy naukowcy zwrócili uwagę, że tamtejsze preparaty mlekozastępcze dla cieląt są zbyt ubogie w niezbędne aminokwasy. W wielu przypadkach ich zawartość jest znacznie niższa niż w mleku krowim.
Zalecono, aby w procesie produkcji stosować większe ilości białka lub dodawać aminokwasy (8). Najnowsze badania potwierdzają, że poprawa składu aminokwa- sowego preparatów mlekozastępczych poprzez zasto- sowanie odpowiednich aminokwasów stwarza moż- liwość obniżenia zawartości białka bez pogorszenia parametrów wzrostu cieląt (9).
Szczególną wagę przywiązuje się do zawartości li- zyny, metioniny i treoniny. Według amerykańskich
Znaczenie aminokwasów w odchowie cieląt
Adam Mirowski
Importance of amino acids in calves rearing Mirowski A.
Mammary gland secretion is the first source of nutrients for the newborn calf.
Liquid feeds constitute an essential part of daily ration during the first weeks of life. Whole milk is commonly substituted by commercial milk replacers.
Young calves should receive properly balanced rations. They need a large amount of amino acids, which are required for protein synthesis. Not only dietary protein content, but also its digestibility and amino acid composition, have a great impact on performance and metabolism of fast growing calves.
The aim of this paper was to present the aspects connected with amino acids in calves rearing.
Keywords: nutrition, amino acid, liquid feed, calf rearing.
Prace Poglądowe
177
Życie Weterynaryjne • 2021 • 96(3) 177
obserwacji optymalny stosunek metioniny do lizyny w preparatach mlekozastępczych dla cieląt do piąte- go tygodnia życia nieznacznie przekracza 0,3. Z ko- lei optymalny stosunek treoniny do lizyny wynosi mniej niż 0,6. Najlepsze wyniki uzyskano po zasto- sowaniu preparatu mlekozastępczego, w którym stę- żenie białka, lizyny i metioniny wynosiło odpowied- nio 26; 2,34 i 0,72%. Zwiększenie zawartości białka i tych aminokwasów nie spowodowało poprawy pa- rametrów wzrostu (10).
W preparatach mlekozastępczych dla starszych cieląt białko mleka zastępuje się białkami roślinnymi.
Ich jakość może zostać polepszona poprzez wzboga- cenie w aminokwasy. Wykazano, że dodanie lizyny, metioniny i treoniny do preparatu mlekozastępcze- go, w którym prawie połowa białka mleka została za- stąpiona białkiem sojowym, może znacznie poprawić strawność aminokwasów i zwiększyć stopień zatrzy- mania azotu w organizmie. Dzięki temu cielęta osią- gają wyższe przyrosty masy ciała (11).
Największych efektów można oczekiwać wówczas, gdy preparaty mlekozastępcze zawierające białka ro- ślinne są wzbogacane w aminokwasy niezbędne. Su- plementacja innych aminokwasów może okazać się mniej skuteczna. Podobnie jest w przypadku prepa- ratów mlekozastępczych opartych na wysokowarto- ściowym białku mleka. Niedawno opublikowano ba- dania, w których suplementacja glicyny i proliny lub fenyloalaniny i tyrozyny nie zwiększyła dziennych przyrostów masy ciała cieląt pojonych preparatem mlekozastępczym zawierającym białko mleka. Wy- kryto jednak pewne zmiany w metabolizmie tkanki mięśniowej (12).
W innych badaniach podawanie leucyny cielętom pojonym mlekiem spowodowało wzrost zawarto- ści białka w mięśniach szkieletowych. Stwierdzono, że suplementacja leucyny poprawia wykorzystanie aminokwasów i pobudza glukoneogenezę w wątro- bie (13). Wzbogacanie diety cieląt w leucynę stwarza możliwość pobudzenia rozwoju przewodu pokar- mowego. Jednoczesna suplementacja fenyloalani- ny może zniwelować pozytywny wpływ leucyny na rozwój jelita (14). Leucyna i fenyloalanina oddziału- ją też na rozwój trzustki. Suplementacja tych amino- kwasów nie ma jednak wpływu na aktywność enzy- mów trzustki (15).
Innym aminokwasem, który wpływa na rozwój je- lita, jest arginina. Zauważono, że suplementacja tego aminokwasu może przynieść pewne korzyści w przy- padku cieląt pojonych zwiększoną ilością pójła. Cielę- ta otrzymujące dodatek argininy w ilości wynoszącej 1% suchej masy mleka mają dłuższe i szersze kosm- ki jelitowe w dwunastnicy. Dłuższe kosmki jelitowe można zaobserwować również w jelicie czczym. Po- nadto suplementacja argininy powoduje zwiększenie liczby komórek kubkowych. Zmiany w błonie śluzo- wej mogą świadczyć o lepszym funkcjonowaniu je- lita cienkiego. Nie ma to jednak odzwierciedlenia w wyższych przyrostach masy ciała (16). Wcześniej przeprowadzono badania, w których suplementacja l-argininy w dawce dziennej 500 mg/kg masy ciała przyczyniła się do przyspieszenia tempa wzrostu.
Stwierdzono, że taka dawka l-argininy powoduje
prawie trzykrotny wzrost stężenia tego aminokwa- su w osoczu krwi (17).
Niedawno oceniono wpływ suplementacji trypto- fanu – prekursora serotoniny na zdolność cieląt do radzenia sobie ze stresem odsadzeniowym. Nie uzy- skano jednak pożądanych efektów po zastosowaniu 4,5 g tryptofanu dziennie, który dodawano do prepa- ratu mlekozastępczego od 48. do 62. dnia życia. Za- uważono, że suplementacja nie zmienia stężeń mar- kerów stresu we krwi ani zachowania się zwierząt i parametrów wzrostu (18). W innych badaniach do- dawanie 5-hydroksy-l-tryptofanu do siary i prepa- ratu mlekozastępczego nie miało wpływu na para- metry wzrostu w pierwszych tygodniach życia cieląt.
Odnotowano jednak pewne zmiany w funkcjonowa- niu układu immunologicznego, które mogą świadczyć o lepszej ochronie organizmu. Można zatem podsu- mować, że suplementacja 5-hydroksy-l-tryptofanu stwarza możliwość pobudzenia rozwoju układu im- munologicznego nowo narodzonych cieląt (19).
Podsumowanie
Pasze płynne stanowią zasadniczą część dawki po- karmowej w pierwszych tygodniach życia cieląt, które mają bardzo duże potrzeby pokarmowe. Z tego wzglę- du preparaty mlekozastępcze powinny charaktery- zować się wysoką jakością, szczególnie te stosowane w żywieniu najmłodszych cieląt. Przywiązuje się co- raz większą wagę do zawartości aminokwasów nie- zbędnych, zwłaszcza lizyny, metioniny i treoniny.
Stopień zaopatrzenia organizmu w te składniki za- leży nie tylko od zawartości białka w dawce pokar- mowej, ale także od jego strawności i składu amino- kwasowego. Suplementacja niektórych aminokwasów może poprawić wyniki odchowu cieląt. Aminokwa- sy pobudzają rozwój tkanki mięśniowej oraz układów pokarmowego i immunologicznego. Przeprowadzono sporo badań nad suplementacją aminokwasów w ży- wieniu zdrowych cieląt. Niewiele prac dotyczy zmian w metabolizmie aminokwasów u chorych cieląt. Zna- jomość tych zagadnień pozwoli wdrożyć odpowied- nie postępowanie żywieniowe.
Piśmiennictwo
1. Zhao X.W., Qi Y.X., Huang D.W., Pan X.C., Cheng G.L., Zhao H.L., Yang Y.X.: Changes in serum metabolites in response to ingested colo- strum and milk in neonatal calves, measured by nuclear magne- tic resonance-based metabolomics analysis. J. Dairy Sci. 2018, 101, 7168–7181.
2. Ghaffari M.H., Sadri H., Hammon H.M., Steinhoff-Wagner J., Hen- schel N., Sauerwein H.: Colostrum versus formula: Effects on mRNA expression of genes related to branched-chain amino acid metabo- lism in neonatal dairy calves. J. Dairy Sci. 2020, 103, 9656–9666.
3. Tsukano K., Inoue H., Suzuki K.: Increase in branched-chain ami- no acids due to acidemia in neonatal calves with diarrhoea. Vet. Rec.
Open 2017, 4, e000234.
4. Tsukano K., Suzuki K.: Plasma amino acid abnormalities in calves with diarrhea. J. Vet. Med. Sci. 2019, 81, 517–521.
5. Tsukano K., Suzuki K., Shimamori T., Sato A., Kudo K., Asano R., Aji- to T., Lakritz J.: Profiles of serum amino acids to screen for catabolic and inflammation status in calves with Mycoplasma bronchopneu- monia. J. Vet. Med. Sci. 2015, 77, 67–73.
6. Margerison J.K., Robarts A.D.J., Reynolds G.W.: The effect of incre- asing the nutrient and amino acid concentration of milk diets on dairy heifer individual feed intake, growth, development, and lac- tation performance. J. Dairy Sci. 2013, 96, 6539–6549.
Prace Poglądowe
178 Życie Weterynaryjne • 2021 • 96(3)
178
7. Nunes do Prado I., Toullec R., Guilloteau P., Guéguen J.: Digestion of pea and soya proteins in the preruminant calf. II. Apparent dige- stibility at the end of the ileum and the digestive tube. Reprod. Nutr.
Dev. 1989, 29, 425–39.
8. Bittar C.M.M., Silva J.T., Chester-Jones H.: Macronutrient and ami- no acids composition of milk replacers for dairy calves. Rev. Bras.
Saúde Prod. Anim. 2018, 19, 47–57.
9. Bai Y., Liu T., Hultquist K., Wu J., Casper D.P.: Feeding an amino acid formulated milk replacer for Holstein calves. J. Anim. Sci. 2020, 98, skaa099.
10. Hill T.M., Bateman 2nd H.G., Aldrich J.M., Schlotterbeck R.L., Tanan K.G.: Optimal concentrations of lysine, methionine, and threonine in milk replacers for calves less than five weeks of age. J. Dairy Sci.
2008, 91, 2433–42.
11. Kanjanapruthipong J.: Supplementation of milk replacers containing soy protein with threonine, methionine, and lysine in the diets of calves. J. Dairy Sci. 1998, 81, 2912–5.
12. Yu K., Matzapetakis M., Valent D., Saco Y., De Almeida A.M., Ter- ré M., Bassols A.: Skeletal muscle metabolomics and blood bioche- mistry analysis reveal metabolic changes associated with dietary amino acid supplementation in dairy calves. Sci. Rep. 2018, 8, 13850.
13. Zheng C., Yao J., Guo L., Cao Y., Liang Z., Yang X., Cai C.: Leucine-in- duced promotion of post-absorptive EAA utilization and hepatic glu- coneogenesis contributes to protein synthesis in skeletal muscle of dairy calves. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl). 2019, 103, 705–712.
14. Cao Y., Liu S., Yang X., Guo L., Cai C., Yao J.: Effects of dietary leuci- ne and phenylalanine on gastrointestinal development and small
intestinal enzyme activities in milk-fed holstein dairy calves. Bio- sci. Rep. 2019, 39, BSR20181733.
15. Cao Y.C., Yang X.J., Guo L., Zheng C., Wang D.D., Cai C.J., Liu S.M., Yao J.H.: Effects of dietary leucine and phenylalanine on pancreas de- velopment, enzyme activity, and relative gene expression in milk- -fed Holstein dairy calves. J. Dairy Sci. 2018, 101, 4235–4244.
16. Van Keulen P., Khan M.A., Dijkstra J., Knol F., McCoard S.A.: Effect of arginine or glutamine supplementation and milk feeding allo- wance on small intestine development in calves. J. Dairy Sci. 2020, 103, 4754–4764.
17. Fligger J.M., Gibson C.A., Sordillo L.M., Baumrucker C.R.: Arginine supplementation increases weight gain, depresses antibody pro- duction, and alters circulating leukocyte profiles in preruminant calves without affecting plasma growth hormone concentrations.
J. Anim. Sci. 1997, 75, 3019–25.
18. Yeste N., Bassols A., Vidal M., Bach A., Terré M.: Evaluating the po- tential role of tryptophan in calf milk replacers to facilitate we- aning. J. Dairy Sci. 2020, 103, 7009–7017.
19. Hernández-Castellano L.E., Özçelik R., Hernandez L.L., Bruckma- ier R.M.: Supplementation of colostrum and milk with 5-hydroxy- -l-tryptophan affects immune factors but not growth performan- ce in newborn calves. J. Dairy Sci. 2018, 101, 794–800.
Lek. wet. mgr inż. zoot. mgr biol. Adam Mirowski, e-mail: adam_mirowski@o2.pl
G
rzyby klasyfikowane w rodzaju Malassezia nale- żą do patogenów oportunistycznych o istotnym znaczeniu klinicznym, które naturalnie bytują na skó- rze i sierści zwierząt (1). Główne jednostki chorobowe związane z tymi drożdżakami obejmują choroby der- matologiczne, a w przypadku znacznego obniżenia od- porności mogą także przyczyniać się do wystąpienia zakażeń ogólnoustrojowych (2). Infekcje powierzch- niowe powodowane przez te grzyby występują najczę- ściej w obszarach ciała o dużej zawartości substancji tłuszczowych, ze względu na lipidowe zapotrzebowa- nie tych patogenów. Dla większości gatunków lipidy są niezbędne do wzrostu i namnażania się (3). Dane na- ukowe wskazują, że u ludzi i zwierząt immunokompe- tentnych o prawidłowej barierze skórno-naskórkowej grzyby z rodzaju Malassezia wywierają efekt immuno- supresyjny, co pozwala im przetrwać w roli komensa- la, natomiast w przypadku osobników z niedoborami odporności i najczęściej towarzyszącymi choroba- mi skóry grzyby stymulują odpowiedź zapalną, któ- ra przyczynia się do wystąpienia zmian skórnych (4).Historia badań nad drożdżami z rodzaju Malassezia
Historia taksonomii grzybów drożdżopodobnych z rodzaju Malassezia oraz opisu ich roli jako czyn- ników etiologicznych infekcji powierzchniowych
u ludzi i zwierząt jest długa i bardzo ciekawa. Bada- nia nad tymi grzybami prowadzone były przez cztery wieki na trzech kontynentach z wykorzystaniem od prostych metod obserwacji mikroskopowych, aż po współczesne techniki sekwencjonowania genomo- wego. Związek pomiędzy występowaniem Malasse- zia spp. a zmianami skórnymi po raz pierwszy opi- sał K.F. Eichstedt w 1846 r., na podstawie obserwacji strzępek grzybów u pacjenta chorującego na łupież pstry (pityriasis versicolor; 3). W 1853 r. C. Robin na- zwał grzyby strzępkowe opisane przez Eichstedta jako Microsporon furfur, uważając, że należą one do grupy dermatofitów, a powodowana przez nie cho- roba skóry powinna nazywać się tinea versicolor. Na- stępnie w 1874 r. F.L Malassez zaobserwował mikro- skopowo owalny i okrągły kształt komórek grzybów Microsporon furfur w zeskrobinach naskórka od pa- cjentów z łupieżem pstrym. Na podstawie tych ob- serwacji wnioskował, że grzyby te należy uznać za jednokomórkowe drożdże, a nie dermatofity (5). Na- zwę rodzajowa Malassezia zaproponował w 1889 r.
C. Baillon na cześć wspomnianego wcześniej bada- cza. Późniejsze zamieszanie taksonomiczne zostało zapoczątkowane w 1910 r. przez R. Sabourauda, wy- bitnego mykologa medycznego, który zaproponował nazwę Pityrosporum malassezi dla drożdży o komór- kach kształtu butelkowatego, wywołujących łupież.
Charakterystyka mikrobiologiczna i kliniczna grzybów z rodzaju Malassezia
Sebastian Gnat, Dominik Łagowski
z Zakładu Mikrobiologii Instytutu Przedklinicznych Nauk Weterynaryjnych Wydziału Medycyny Weterynaryjnej w Lublinie
Prace Poglądowe
179
Życie Weterynaryjne • 2021 • 96(3) 179
